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JP5503908B2 - Tool changing mechanism and method for machining center - Google Patents
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Description

本発明は、マシニングセンタにおけるツール交換機構、及びツール交換方法に関する。 The present invention relates to a tool changing mechanism and a tool changing method in a machining center.

マシニングセンタにおいては、複数種類のツールを内部マガジンに保持しており、加工プログラムに従って、回転主軸に把持するツールによってワークに加工を行うと共に、ワークの加工部位に応じて、回転主軸に把持するツールを、内部マガジンに保持するツールと適宜取り替えている。
マシニングセンタは、複数種類の部品を加工する汎用性を有しており、加工する部品によって使用するツールを適宜変更する必要がある。そのため、加工する部品が異なるときには、内部マガジンに保持するいくつかのツールを他のツールに取り替える必要が生じる。
In the machining center, a plurality of types of tools are held in an internal magazine, and according to the machining program, the workpiece is processed by a tool that is gripped by the rotating spindle, and a tool that is gripped by the rotating spindle is selected according to the processing part of the workpiece. The tool is replaced with a tool held in the internal magazine.
The machining center has versatility to process a plurality of types of parts, and it is necessary to appropriately change the tool to be used depending on the parts to be processed. Therefore, when the parts to be processed are different, it is necessary to replace some tools held in the internal magazine with other tools.

また、例えば、特許文献1の工具交換方法及び工具交換装置においては、複数のマシニングセンタに対して、搬送コンベヤによってワークをセットしたワークパレットを巡回搬送し、加工するワークの種類を変更するときには、加工に必要な工具をセットした工具パレットを搬送コンベヤによって、交換を必要とするマシニングセンタまで搬送することが開示されている。また、例えば、特許文献2の工具搬送システムにおいても、搬送手段を用い、マシニングセンタ内の工具マガジンに保持する工具を、別途準備した工具搬送マガジンに保持する工具と交換することが開示されている。   Further, for example, in the tool change method and the tool change device disclosed in Patent Document 1, when a work pallet on which a work is set by a transfer conveyor is cyclically conveyed to a plurality of machining centers and the type of work to be processed is changed, It is disclosed that a tool pallet on which necessary tools are set is transported to a machining center requiring replacement by a transport conveyor. Also, for example, in the tool transfer system of Patent Document 2, it is disclosed that a tool held in a tool magazine in a machining center is replaced with a tool held in a separately prepared tool transfer magazine using a transfer unit.

特開2005−169586号公報JP 2005-169586 A 特開平3−161232号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-161232

しかしながら、複数種類のツールを保持する内部マガジンを有するマシニングセンタにおいては、内部マガジンに保持するツールの交換が必要になったときには、作業者が介入してツールの交換作業を行っている。そのため、加工するワークの種類が変更されるときには、ツールの交換に時間がかかり、マシニングセンタにおける生産性を向上させることが困難になっていた。
なお、特許文献2においては、複数の工具を工具搬送マガジンに保持してマシニングセンタへ搬送することが開示されているが、工具搬送マガジンと工具マガジンとの間でどのようにして工具を交換するかについては何ら記載されていない。
However, in a machining center having an internal magazine for holding a plurality of types of tools, when the tool held in the internal magazine needs to be replaced, an operator intervenes to perform the tool replacement work. For this reason, when the type of workpiece to be processed is changed, it takes time to replace the tool, and it has been difficult to improve the productivity in the machining center.
In Patent Document 2, it is disclosed that a plurality of tools are held in a tool transfer magazine and transferred to a machining center. How to exchange tools between the tool transfer magazine and the tool magazine is disclosed. Is not described at all.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、装置の複雑化を防止し、ツール交換にかかる時間を短縮し、マシニングセンタにおける生産性を向上させることができるマシニングセンタのツール交換機構及び方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and is capable of preventing the complication of the apparatus, reducing the time required for tool replacement, and improving the productivity in the machining center, and Is to provide a method .

第1の発明は、ツールを保持する内部保持部を複数設けた内部マガジンと、該内部マガジンに保持する複数のツールのうちのいずれかを把持し、3次元的に移動して回転加工を行う回転主軸とを備えたマシニングセンタにおいて構成したツール交換機構であって、
上記マシニングセンタにおける、回転するよう構成された加工テーブルに対して着脱可能に設置する外部マガジンを備えており、該外部マガジンは、上記ツールを保持するための外部保持部を複数有しており、
上記複数の内部保持部は、上記内部マガジンにおいて円周状に配列してあり、該内部マガジンは、上記複数の内部保持部を循環させて、該各内部保持部を特定の内部受渡位置に順次割り出すことができるよう構成してあり、
上記複数の外部保持部は、上記外部マガジンにおいて円周状に配列してあり、該外部マガジンは、上記複数の外部保持部の円中心を上記加工テーブルの回転中心と一致させて該加工テーブルに設置するよう構成してあり、該加工テーブルは、上記複数の外部保持部を循環させて、該各外部保持部を特定の外部受渡位置に順次割り出すことができるよう構成してあり、
上記内部マガジンの回動軸と上記加工テーブルの回動軸とは、いずれも鉛直方向に向けて設けてあると共に、互いに平行に配設されており、
上記回転主軸は、上記内部受渡位置に移動した上記内部保持部である受渡内部保持部に対してツールの受渡を行うと共に、上記外部受渡位置に移動した上記外部保持部である受渡外部保持部に対してツールの受渡を行うよう構成してあり、
上記内部受渡位置と上記外部受渡位置とは、上記受渡内部保持部における受渡開口部と上記受渡外部保持部における受渡開口部とが互いに向き合う位置に設定してあり、
上記外部マガジンを上記加工テーブルに設置したときには、上記受渡内部保持部におけるツールを上記回転主軸によって把持すると共に該回転主軸を移動させて上記受渡外部保持部へ移載、上記受渡外部保持部におけるツールを上記回転主軸によって把持すると共に該回転主軸を移動させて上記受渡内部保持部へ移載するよう構成してあることを特徴とするマシニングセンタのツール交換機構にある(請求項1)。
According to a first aspect of the present invention, an internal magazine provided with a plurality of internal holding portions for holding a tool, and any one of a plurality of tools held in the internal magazine are gripped, and three-dimensionally moved to perform rotation processing. A tool change mechanism configured in a machining center having a rotation spindle,
The machining center includes an external magazine that is detachably installed on a processing table configured to rotate, and the external magazine includes a plurality of external holding portions for holding the tool.
The plurality of internal holding portions are arranged circumferentially in the internal magazine, and the internal magazine circulates the plurality of internal holding portions and sequentially sets each internal holding portion to a specific internal delivery position. It is structured so that it can be determined.
The plurality of external holding portions are arranged circumferentially in the external magazine, and the external magazine is arranged on the processing table such that the center of the circle of the plurality of external holding portions coincides with the rotation center of the processing table. The processing table is configured to circulate the plurality of external holding units so that each external holding unit can be sequentially indexed to a specific external delivery position.
Both the rotation axis of the internal magazine and the rotation axis of the processing table are provided in the vertical direction, and are arranged in parallel to each other.
The rotation main shaft delivers a tool to the delivery internal holding unit that is the internal holding unit moved to the internal delivery position, and also to the delivery external holding unit that is the external holding unit moved to the external delivery position. It is configured to deliver tools to the
The internal delivery position and the external delivery position are set at positions where the delivery opening in the delivery internal holding part and the delivery opening in the delivery external holding part face each other,
The external magazine when placed in the working table, a tool in the delivery internal holder by moving the rotary spindle while gripped by the main spindle and transferred to the transfer external retention part, the said delivery external holding part The tool changing mechanism of the machining center is characterized in that the tool is gripped by the rotating main shaft and moved to the delivery internal holding portion by moving the rotating main shaft .

第2の参考発明は、ツールを保持する内部保持部を複数設けた内部マガジンと、該内部マガジンに保持する複数のツールのうちのいずれかを把持し、3次元的に移動して回転加工を行う回転主軸とを備えたマシニングセンタにおける加工テーブルに対して着脱可能に設置する外部マガジンであって、
上記ツールを保持するための外部保持部を複数有しており、
上記加工テーブルに設置したときには、上記回転主軸の移動によって、上記内部保持部に保持するツールを上記外部保持部へ受け取ると共に、上記外部保持部に保持するツールを上記内部保持部へ受け渡すよう構成してあることを特徴とするマシニングセンタのツール交換機構に用いる外部マガジンにある
In the second reference invention, an internal magazine provided with a plurality of internal holding portions for holding a tool, and any one of a plurality of tools held in the internal magazine are gripped, and three-dimensionally moved and rotated. An external magazine that is detachably installed on a machining table in a machining center having a rotating spindle to perform,
It has a plurality of external holding parts for holding the tool,
When installed on the processing table, the tool held by the internal holding unit is received by the external holding unit and the tool held by the external holding unit is transferred to the internal holding unit by the movement of the rotating spindle. The external magazine is used for a tool change mechanism of a machining center .

第3の発明は、ツールを保持する内部保持部を複数設けた内部マガジンと、該内部マガジンに保持する複数のツールのうちのいずれかを把持し、3次元的に移動して回転加工を行う回転主軸とを備えたマシニングセンタにおいて使用するツール交換方法であって、
上記マシニングセンタにおける、回転するよう構成された加工テーブルに対して着脱可能に設置する外部マガジンを用い、該外部マガジンには、上記ツールを保持するための外部保持部を複数形成し
上記複数の内部保持部は、上記内部マガジンにおいて円周状に配列してあり、該内部マガジンは、上記複数の内部保持部を循環させて、該各内部保持部を特定の内部受渡位置に順次割り出すことができるよう構成し、
上記複数の外部保持部は、上記外部マガジンにおいて円周状に配列してあり、該外部マガジンは、上記複数の外部保持部の円中心を上記加工テーブルの回転中心と一致させて該加工テーブルに設置するよう構成し、該加工テーブルは、上記複数の外部保持部を循環させて、該各外部保持部を特定の外部受渡位置に順次割り出すことができるよう構成し、
上記内部マガジンの回動軸と上記加工テーブルの回動軸とは、いずれも鉛直方向に向けて設けると共に、互いに平行に配設し、
上記回転主軸は、上記内部受渡位置に移動した上記内部保持部である受渡内部保持部に対してツールの受渡を行うと共に、上記外部受渡位置に移動した上記外部保持部である受渡外部保持部に対してツールの受渡を行うよう構成し、
上記内部受渡位置と上記外部受渡位置とは、上記受渡内部保持部における受渡開口部と上記受渡外部保持部における受渡開口部とが互いに向き合う位置に設定しておき、
上記マシニングセンタの外部において、上記外部マガジンにおける上記複数の外部保持部にツールを保持させた後、当該外部マガジンを上記加工テーブルへ搬入して設置する搬入工程と、
上記受渡内部保持部におけるツールを上記回転主軸によって把持すると共に該回転主軸を移動させて上記受渡外部保持部へ移載し、上記受渡外部保持部におけるツールを上記回転主軸によって把持すると共に該回転主軸を移動させて上記受渡内部保持部へ移載する移載工程と、
上記外部マガジンを上記加工テーブルから搬出する搬出工程とを含むことを特徴とするマシニングセンタのツール交換方法にある(請求項)。
According to a third aspect of the present invention, an internal magazine provided with a plurality of internal holding portions for holding a tool, and any one of the plurality of tools held in the internal magazine are gripped, and three-dimensionally moved and rotated. A tool change method for use in a machining center having a rotating spindle,
In the machining center , using an external magazine that is detachably installed on a processing table configured to rotate, the external magazine is formed with a plurality of external holding portions for holding the tool ,
The plurality of internal holding portions are arranged circumferentially in the internal magazine, and the internal magazine circulates the plurality of internal holding portions and sequentially sets each internal holding portion to a specific internal delivery position. To be able to figure out,
The plurality of external holding portions are arranged circumferentially in the external magazine, and the external magazine is arranged on the processing table such that the center of the circle of the plurality of external holding portions coincides with the rotation center of the processing table. The processing table is configured to circulate the plurality of external holding units so that each external holding unit can be sequentially indexed to a specific external delivery position.
The pivot axis of the internal magazine and the pivot axis of the processing table are both provided in the vertical direction and arranged in parallel to each other.
The rotation main shaft delivers a tool to the delivery internal holding unit that is the internal holding unit moved to the internal delivery position, and also to the delivery external holding unit that is the external holding unit moved to the external delivery position. Configured to deliver tools to the
The internal delivery position and the external delivery position are set at positions where the delivery opening in the delivery internal holding part and the delivery opening in the delivery external holding part face each other,
Outside the machining center, after a tool is held in the plurality of external holding portions in the external magazine, a carrying-in step of carrying the external magazine into the processing table and installing it;
The tool in the delivery internal holding unit is gripped by the rotation main shaft, and the rotation main shaft is moved and transferred to the delivery external holding unit, and the tool in the delivery external holding unit is gripped by the rotation main shaft and the rotation main shaft. A transfer step of moving the transfer to the delivery internal holding unit ,
The external magazine in machining center tool exchange method characterized by comprising the unloading step for unloading from the processing table (claim 5).

第1の発明のツール交換機構においては、加工を行うワークの種類を変更する段取り作業において、次の種類のワークの加工に不要なツールと次の加工に必要なツールとの交換を行う際に、次の種類のワークの加工に必要なツールを保持する外部マガジンを用い、マシニングセンタの回転主軸を利用する。そして、外部マガジンを加工テーブルに設置したときには、回転主軸の移動によって、内部保持部における不要なツールを外部保持部へ移載すると共に、外部保持部における必要なツールを内部保持部へ移載する。
これにより、ツールの交換を行う際に、この交換を専用で行う装置を別途用いる必要がなく、マシニングセンタの大型化を防止して、極めて簡単にツールの交換を行うことができる。
In the tool exchanging mechanism of the first invention, in a setup operation for changing the type of a workpiece to be machined, when exchanging a tool unnecessary for machining the next type of workpiece with a tool necessary for the next machining. Using an external magazine that holds tools necessary for machining the following types of workpieces, the rotating spindle of the machining center is used. When the external magazine is installed on the processing table, unnecessary tools in the internal holding unit are transferred to the external holding unit and necessary tools in the external holding unit are transferred to the internal holding unit by moving the rotation spindle. .
Thereby, when exchanging the tool, it is not necessary to separately use an apparatus for exchanging the tool, and the machining center can be prevented from being enlarged, and the tool can be exchanged extremely easily.

また、回転主軸によってツールの交換を行うため、内部マガジンと外部マガジンとの間におけるツールの交換作業を、マシニングセンタにおけるプログラムによって全て自動化して行うことができる。これにより、ツールの交換にかかる時間を極めて短縮することができ、マシニングセンタにおける生産性を向上させることができる。さらに、本発明のツール交換機構は、既存のマシニングセンタに対しても容易に増設することができる。
それ故、第1の発明のツール交換機構によれば、装置の複雑化を防止し、ツール交換にかかる時間を短縮し、マシニングセンタにおける生産性を向上させることができる。
In addition, since the tool is exchanged by the rotation spindle, the tool exchange operation between the internal magazine and the external magazine can be automatically performed by a program in the machining center. As a result, the time required for tool replacement can be greatly shortened, and the productivity in the machining center can be improved. Furthermore, the tool change mechanism of the present invention can be easily added to an existing machining center.
Therefore, according to the tool replacement mechanism of the first invention, it is possible to prevent the apparatus from becoming complicated, reduce the time required for tool replacement, and improve the productivity in the machining center.

第2の参考発明のツール交換機構に用いる外部マガジンによれば、第1の発明と同様に、装置の複雑化を防止し、ツール交換にかかる時間を短縮し、マシニングセンタにおける生産性を向上させることができる。
第3の発明のツール交換方法によれば、第1の発明と同様に、装置の複雑化を防止し、ツール交換にかかる時間を短縮し、マシニングセンタにおける生産性を向上させることができる。
According to the external magazine used for the tool change mechanism of the second reference invention, as in the first invention, the apparatus is prevented from becoming complicated, the time required for tool change is shortened, and the productivity in the machining center is improved. Can do.
According to the tool replacement method of the third invention, as in the first invention, it is possible to prevent complication of the apparatus, reduce the time required for tool replacement, and improve the productivity in the machining center.

実施例1における、マシニングセンタにおけるツール交換機構を示す平面説明図。FIG. 3 is an explanatory plan view showing a tool changing mechanism in the machining center according to the first embodiment. 実施例1における、マシニングセンタにおけるツール交換機構を示す側方説明図。Side explanatory drawing which shows the tool exchange mechanism in the machining center in Example 1. FIG. 実施例1における、ツール交換機構の要部を拡大して示す平面説明図。FIG. 3 is an explanatory plan view illustrating an enlarged main part of the tool replacement mechanism in the first embodiment. 実施例1における、ツールの一例を示す平面説明図。FIG. 3 is an explanatory plan view showing an example of a tool in the first embodiment. 実施例1における、ツールを取り付ける前の回転主軸を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the rotation main axis | shaft in Example 1 before attaching a tool. 実施例1における、ツールを取り付けた状態の回転主軸を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the rotating main shaft in the state which attached the tool in Example 1. FIG. 実施例1における、回転主軸によって内部マガジンからツールを取り出す状態を示す平面説明図。FIG. 3 is an explanatory plan view showing a state in which a tool is taken out from an internal magazine by a rotation spindle in the first embodiment. 実施例1における、回転主軸によって外部マガジンへツールを受け渡す状態を示す平面説明図。FIG. 3 is an explanatory plan view illustrating a state in which a tool is delivered to an external magazine by a rotation spindle in the first embodiment. 実施例1における、外部マガジンを回動させた状態を示す平面説明図。FIG. 3 is an explanatory plan view showing a state where the external magazine is rotated in the first embodiment. 実施例1における、回転主軸によって外部マガジンからツールを受け取る状態を示す平面説明図。FIG. 3 is an explanatory plan view illustrating a state in which a tool is received from an external magazine by a rotation spindle in the first embodiment. 実施例1における、回転主軸によって内部マガジンへツールを受け渡す状態を示す平面説明図。FIG. 3 is an explanatory plan view illustrating a state in which a tool is delivered to an internal magazine by a rotation spindle in the first embodiment. 実施例1における、内部マガジンを回動させた状態を示す平面説明図。FIG. 3 is an explanatory plan view showing a state where the internal magazine is rotated in the first embodiment. 実施例1における、他の構造のツール及び回転主軸を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the tool and rotation main axis | shaft of the other structure in Example 1. FIG. 実施例2における、マシニングセンタにおけるツール交換機構を示す平面説明図。FIG. 9 is an explanatory plan view showing a tool changing mechanism in a machining center in Embodiment 2. 実施例2における、他のマシニングセンタにおけるツール交換機構を示す平面説明図。FIG. 9 is an explanatory plan view showing a tool changing mechanism in another machining center according to the second embodiment.

上述した第1第3の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第1、第3の発明においては、上記複数の内部保持部は、上記内部マガジンにおいて環状に配列してあり、該内部マガジンは、上記複数の内部保持部を循環させて、該各内部保持部を特定の内部受渡位置に順次割り出すことができるよう構成してあり、上記複数の外部保持部は、上記外部マガジンにおいて環状に配列してあり、上記加工テーブルは、上記複数の外部保持部を循環させて、該各外部保持部を特定の外部受渡位置に順次割り出すことができるよう構成してあり、上記回転主軸は、上記内部受渡位置に移動した上記内部保持部である受渡内部保持部に対してツールの受渡を行うと共に、上記外部受渡位置に移動した上記外部保持部である受渡外部保持部に対してツールの受渡を行う
A preferred embodiment in the first and third inventions described above will be described.
In the first and third inventions, the plurality of internal holding portions are arranged in an annular shape in the internal magazine, and the internal magazine circulates the plurality of internal holding portions, Can be sequentially indexed to a specific internal delivery position, the plurality of external holding portions are arranged in a ring shape in the external magazine, and the processing table circulates the plurality of external holding portions. Each of the external holding portions can be sequentially indexed to a specific external delivery position, and the rotation main shaft is moved relative to the delivery internal holding portion which is the internal holding portion moved to the internal delivery position. In addition to delivering the tool, the tool is delivered to the delivery external holding unit which is the external holding unit moved to the external delivery position .

この場合には、回転主軸は、内部マガジンとの間でツールの受渡を行うときには、常に内部受渡位置へ移動すればよく、外部マガジンとの間でツールの受渡を行うときには、常に外部受渡位置へ移動すればよい。また、内部マガジンは、次の種類のワークの加工に不要なツールを保持する各内部保持部を内部受渡位置へ逐次割り出す(送り出す)ことができる。さらに、加工テーブルは、次の種類のワークの加工に必要なツールを保持する各外部保持部を外部受渡位置へ逐次割り出す(送り出す)ことができる。
そのため、ツール交換の際に、回転主軸が移動する経路を短縮すると共に、ツール交換にかかる時間をより短縮することができる。
In this case, the rotary spindle only needs to move to the internal delivery position when delivering the tool to / from the internal magazine, and always to the external delivery position when delivering the tool to / from the external magazine. Just move. In addition, the internal magazine can sequentially index (send out) each internal holding portion that holds a tool unnecessary for processing the next type of workpiece to the internal delivery position. Furthermore, the machining table can sequentially index (send out) each external holding unit that holds a tool necessary for machining the next type of workpiece to the external delivery position.
Therefore, when changing the tool, it is possible to shorten the path along which the rotating spindle moves, and to further reduce the time required for changing the tool.

また、第1、第3の発明においては、上記加工テーブルは回転するよう構成してあり、上記外部マガジンは、上記複数の外部保持部を円周状に配列してなり、その円中心を上記加工テーブルの回転中心と一致させて該加工テーブルに設置するよう構成してある
この場合には、加工テーブルの回転によって、外部マガジンにおける各外部保持部を容易に外部受渡位置に割り出すことができる。
In the first and third aspects of the invention, the processing table is configured to rotate, and the external magazine is formed by arranging the plurality of external holding portions in a circumferential shape, with the circle center at the center. It is configured to be installed on the processing table so as to coincide with the rotation center of the processing table .
In this case, each external holding part in the external magazine can be easily indexed to the external delivery position by the rotation of the processing table.

また、第1、第3の発明においては、上記ツールのすべては、共通部分として、周方向の1箇所又は複数箇所に保持溝を形成してなり、上記複数の内部保持部は、上記内部受渡位置に移動したときには、上記保持溝に係合する溝係合部を一定方向へ向けるよう構成してあり、上記複数の外部保持部は、上記外部受渡位置に移動したときには、上記保持溝に係合する溝係合部を一定方向へ向けるよう構成してあることが好ましい(請求項)。
この場合には、受渡内部保持部と受渡外部保持部とに移動する回転主軸の移動経路をさらに短縮することができる。
In the first and third aspects of the invention, all of the tools are formed with holding grooves at one or a plurality of locations in the circumferential direction as a common portion, and the plurality of internal holding portions are connected to the internal delivery portion. When moved to the position, the groove engaging portion that engages with the holding groove is directed in a certain direction, and when the plurality of external holding portions move to the external delivery position, the groove engaging portions engage with the holding groove. it is preferred that are configured to direct the groove engagement portion for engagement to the predetermined direction (claim 2, 6).
In this case, it is possible to further shorten the moving path of the rotating spindle that moves to the delivery internal holding unit and the delivery external holding unit.

内部受渡位置と外部受渡位置とは、受渡内部保持部における受渡開口部と受渡外部保持部における受渡開口部とが互いに向き合う位置として、上記マシニングセンタの前後方向において、内部マガジンにおける前方側に位置する180°の範囲内と、外部マガジンにおける後方側に位置する180°の範囲内とにそれぞれ設定することができる。また、より好ましくは、内部受渡位置と外部受渡位置とは、内部マガジンにおける前方側に位置する左右45°の範囲内(左右合わせて90°の範囲内)と、外部マガジンにおける後方側に位置する左右45°の範囲内(左右合わせて90°の範囲内)とにそれぞれ設定することができる。
ツールに設けた保持溝は、回転主軸に対するツールの回止めを行うために用いることができる。また、ツールには、保持溝とは別に、回転主軸に対する回止めを行うためのキー溝を設けることもできる。
The internal delivery position and the external delivery position are 180 positions positioned on the front side of the internal magazine in the front-rear direction of the machining center as a position where the delivery opening in the delivery internal holding part and the delivery opening in the delivery external holding part face each other. It can be set within a range of 180 ° and within a range of 180 ° located on the rear side of the external magazine. More preferably, the internal delivery position and the external delivery position are located within a 45 ° left and right range (within 90 ° in the left and right range) located on the front side of the internal magazine and on the rear side of the external magazine. It can be set within a range of 45 ° on the left and right (within a range of 90 ° on the left and right).
The holding groove provided in the tool can be used for stopping the tool with respect to the rotation spindle. In addition to the holding groove, the tool may be provided with a key groove for stopping rotation with respect to the rotation main shaft.

また、第1、第3の発明においては、上記回転主軸は、その回転位置を一定にして、上記受渡内部保持部及び上記受渡外部保持部との間でツールの受渡を行うよう構成することができる(請求項)。
この場合には、回転主軸の回転位置を一定にした状態で、回転主軸を直線状に移動させてツールの受渡を行うことができ、回転主軸の移動経路をさらに短縮することができる。
In the first and third aspects of the invention, the rotation spindle may be configured to deliver a tool between the delivery internal holding part and the delivery external holding part with a constant rotational position. (Claims 3 and 7 ).
In this case, the tool can be delivered by moving the rotating spindle linearly with the rotation position of the rotating spindle fixed, and the moving path of the rotating spindle can be further shortened.

また、第1、第3の発明においては、上記回転主軸は、その回転位置を第1回転位置にして、上記受渡内部保持部との間でツールの受渡を行うと共に、その回転位置を第2回転位置にして、上記受渡外部保持部との間でツールの受渡を行うよう構成することもできる(請求項)。
この場合は、受渡内部保持部における溝係合部と、受渡外部保持部における溝係合部とが異なる方向を向く場合であり、回転主軸を2つの回転位置で回転停止させることにより、容易にこれに対応することができる。
In the first and third aspects of the invention, the rotation main shaft is set to the first rotation position, and the tool is transferred to and from the delivery internal holding portion, and the rotation position is set to the second rotation position. It can also be configured to deliver the tool to and from the delivery external holding portion in the rotation position (claims 4 , 8 ).
In this case, the groove engaging part in the delivery internal holding part and the groove engaging part in the delivery external holding part are oriented in different directions, and the rotation main shaft can be easily rotated and stopped at the two rotational positions. This can be dealt with.

第2の参考発明においては、上記ツールのすべては、共通部分として、周方向の1箇所又は複数箇所に保持溝を形成してなり、上記複数の外部保持部は、上記外部マガジンにおいて円周状に配列してあると共に、上記保持溝に係合する溝係合部を、上記円周状に配列した円中心に対して同一の向きに形成してなり、かつ上記円周状に配列した円中心に対する径方向へツールを移動させることによって該ツールの受渡が可能であることが好ましい
この場合には、外部マガジンの構造が最適であり、加工テーブルに設置した外部マガジンを、外部保持部を配置した周方向割出間隔で逐次回転させることにより、ツール交換にかかる時間をより短縮することができる。
In the second reference invention, all of the tools are formed with holding grooves at one or a plurality of locations in the circumferential direction as a common portion, and the plurality of external holding portions are circumferentially formed in the external magazine. And the groove engaging portions that engage with the holding grooves are formed in the same direction with respect to the circumferentially arranged circle centers, and the circumferentially arranged circles. It is preferable that the tool can be delivered by moving the tool in the radial direction with respect to the center .
In this case, the structure of the external magazine is optimal, and the time required for tool replacement can be further shortened by sequentially rotating the external magazine installed on the processing table at the circumferential index intervals where the external holding portions are arranged. be able to.

以下に、本発明のマシニングセンタのツール交換機構及び方法並びに外部マガジンにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
(実施例1)
本例のマシニングセンタ2のツール交換機構1は、図1、図2に示すごとく、マシニングセンタ2の回転主軸3に把持するツール6を、内部マガジン4と外部マガジン5との間で交換するよう構成してある。マシニングセンタ2は、ツール6を保持する内部保持部41を複数設けた内部マガジン4と、内部マガジン4に保持する複数のツール6のうちのいずれかを把持し、3次元的に移動して回転加工を行う回転主軸3とを備えている。ツール交換機構1は、マシニングセンタ2における加工テーブル21に対して着脱可能に設置する外部マガジン5を備えている。
図3に示すごとく、外部マガジン5は、内部保持部41に保持させるためのツール6を保持する外部保持部51を複数有している。ツール交換機構1は、外部マガジン5を加工テーブル21に設置したときには、回転主軸3の移動によって、内部保持部41におけるツール6を外部保持部51へ移載すると共に、外部保持部51におけるツール6を内部保持部41へ移載するよう構成してある。
Embodiments of a tool change mechanism and method for a machining center and an external magazine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
Example 1
As shown in FIGS. 1 and 2, the tool changing mechanism 1 of the machining center 2 in this example is configured to exchange the tool 6 held by the rotating spindle 3 of the machining center 2 between the internal magazine 4 and the external magazine 5. It is. The machining center 2 holds one of the internal magazine 4 provided with a plurality of internal holding portions 41 for holding the tool 6 and the plurality of tools 6 held in the internal magazine 4, and moves three-dimensionally to rotate. And a rotation main shaft 3 for performing The tool exchange mechanism 1 includes an external magazine 5 that is detachably installed on the machining table 21 in the machining center 2.
As shown in FIG. 3, the external magazine 5 has a plurality of external holding portions 51 that hold the tool 6 that is held by the internal holding portion 41. When the external magazine 5 is set on the processing table 21, the tool exchanging mechanism 1 moves the tool 6 in the internal holding portion 41 to the external holding portion 51 and moves the tool 6 in the external holding portion 51 by moving the rotary spindle 3. Is transferred to the internal holding part 41.

以下に、本例のマシニングセンタ2のツール交換機構1及び方法並びに外部マガジン5につき、図1〜図12を参照して詳説する。
図1、図2に示すごとく、本例のマシニングセンタ2は、複数種類のワークに対して種々の加工ができるよう汎用性を有するものである。マシニングセンタ2は、加工するワークの部位、種類によって回転主軸3に把持するツール6を、内部マガジン4に保持する別のツール6と交換することができるよう構成してある。また、加工テーブル21は、鉛直方向に設けた回動軸の回りに回動するよう構成してある。マシニングセンタ2は、加工テーブル21に載置したワークを回転させ、このワークに対して、回転主軸3に把持したツール6を3次元的に移動させながら回転させて加工を行うよう構成してある。
Hereinafter, the tool change mechanism 1 and method of the machining center 2 and the external magazine 5 of the machining center 2 according to this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the machining center 2 of this example has versatility so that various types of processing can be performed on a plurality of types of workpieces. The machining center 2 is configured such that the tool 6 held on the rotary spindle 3 can be replaced with another tool 6 held on the internal magazine 4 depending on the part and type of workpiece to be processed. Further, the machining table 21 is configured to rotate around a rotation axis provided in the vertical direction. The machining center 2 is configured to rotate the workpiece placed on the machining table 21 and perform the machining by rotating the workpiece 6 gripped on the rotation spindle 3 while moving it three-dimensionally.

図3に示すごとく、マシニングセンタ2に内蔵されている内部マガジン4は、ツール6を保持するための複数の内部保持部41を円周状に等間隔に配列してなり、複数の内部保持部41の円中心に設けた回動軸の回りに回動するよう構成してある。内部マガジン4は、内部保持部41を配列した周方向Rの割出間隔で回動し、内部保持部41を特定の内部受渡位置401に順次割り出すことができるよう構成してある。
内部マガジン4の回動軸と加工テーブル21の回動軸とは、いずれも鉛直方向に向けて設けてあり、互いに平行に配設されている。
As shown in FIG. 3, the internal magazine 4 built in the machining center 2 is formed by arranging a plurality of internal holding portions 41 for holding the tool 6 at equal intervals in a circumferential shape. It is comprised so that it may rotate around the rotating shaft provided in the circle center. The internal magazine 4 is configured to rotate at an indexing interval in the circumferential direction R in which the internal holding parts 41 are arranged so that the internal holding parts 41 can be sequentially indexed to a specific internal delivery position 401.
The rotation axis of the internal magazine 4 and the rotation axis of the processing table 21 are both provided in the vertical direction and are arranged in parallel to each other.

図2に示すごとく、加工テーブル21には、ワークを保持したパレットを載置してクランプ固定するクランプ手段22が設けてある。本例の外部マガジン5は、ワークを保持するパレットのベース部と共通する形状のベース部56上に形成してある。そして、外部マガジン5を加工テーブル21に載置したときには、クランプ手段22によって外部マガジン5におけるベース部56をクランプ固定する。   As shown in FIG. 2, the machining table 21 is provided with clamping means 22 for placing and clamping the pallet holding the workpiece. The external magazine 5 of this example is formed on a base portion 56 having a shape common to the base portion of the pallet that holds the workpiece. When the external magazine 5 is placed on the processing table 21, the clamp unit 22 clamps and fixes the base portion 56 of the external magazine 5.

図4は、マシニングセンタ2において用いるツール6の一例を示す。なお、ツール6は、種々の形状をしたものがあり、図2においては、考えられるツール6の最大外形を2点鎖線の四角枠で囲って示す。図5は、ツール6を取り付ける前の回転主軸3を示し、図6は、ツール6を取り付けた状態の回転主軸3を示す。
図4に示すごとく、回転主軸3に取り付けるツール6のすべては、共通部分として、回転主軸3によって把持される被把持部61と、被把持部61に対して拡径したフランジ部62と、回転主軸3に対する回止めを行うためのキー溝63と、フランジ部62においてキー溝63の形成方向と同一方向に形成した保持溝64と、ツール6の中心部にクーラントを受け入れるクーラント受入部65とを有している。また、ツール6のすべては、フランジ部62の下方には、種々の形状のツール本体部60を有している。キー溝63は、径方向に互いに対向する部位に一対に形成してあり、保持溝64は、キー溝63の周方向の形成部位と同じ部位に一対に形成してある。
FIG. 4 shows an example of the tool 6 used in the machining center 2. The tool 6 has various shapes. In FIG. 2, the maximum outer shape of the tool 6 that can be considered is indicated by being surrounded by a two-dot chain square frame. FIG. 5 shows the rotary spindle 3 before the tool 6 is attached, and FIG. 6 shows the rotary spindle 3 with the tool 6 attached.
As shown in FIG. 4, all of the tools 6 attached to the rotary spindle 3 have, as a common part, a gripped part 61 gripped by the rotary spindle 3, a flange part 62 having a diameter larger than the gripped part 61, and rotation A key groove 63 for stopping rotation with respect to the main shaft 3, a holding groove 64 formed in the flange portion 62 in the same direction as the key groove 63, and a coolant receiving portion 65 for receiving coolant at the center of the tool 6. Have. All of the tools 6 have tool body portions 60 of various shapes below the flange portion 62. The key groove 63 is formed in a pair at portions that are opposed to each other in the radial direction, and the holding groove 64 is formed in a pair at the same portion as the circumferential formation portion of the key groove 63.

図5、図6に示すごとく、回転主軸3は、被把持部61を把持する把持部31と、キー溝63に係合する回止め部32とを有している。把持部31は、ツール6における被把持部61のテーパ外周面が嵌合するテーパ内周面311と、ツール6におけるクーラント受入部65へクーラントを供給するクーラント供給部312と、ツール6の保持又は保持の解除を行う保持部313とを有している。そして、把持部31は、中心位置出しを行った状態で、ツール6の把持又は把持の解除を行うよう構成してある。また、回転主軸3にツール6を把持する際には、回転主軸3の把持部31に対してツール6のフランジ部62が対面する。回止め部32は、ツール6におけるキー溝63の形成方向と同一方向に一対に設けてあり、一対のキー溝63に係合して、ツール6の回り止めを行うよう構成してある。   As shown in FIGS. 5 and 6, the rotation main shaft 3 includes a grip portion 31 that grips the gripped portion 61 and a rotation stop portion 32 that engages with the key groove 63. The gripping portion 31 includes a tapered inner peripheral surface 311 to which a tapered outer peripheral surface of the gripped portion 61 in the tool 6 is fitted, a coolant supply portion 312 that supplies coolant to the coolant receiving portion 65 in the tool 6, And a holding unit 313 for releasing the holding. And the holding part 31 is comprised so that the tool 6 may be hold | gripped or the cancellation | release of a holding | grip in the state which performed center position determination. Further, when the tool 6 is gripped by the rotary spindle 3, the flange portion 62 of the tool 6 faces the grip portion 31 of the rotary spindle 3. The rotation stoppers 32 are provided in a pair in the same direction as the key groove 63 in the tool 6, and are configured to engage the pair of key grooves 63 to prevent the tool 6 from rotating.

図2に示すごとく、外部マガジン5は、ベース部56(ワークを保持するパレットと形状が共通するパレット)に対して支柱57を立設し、支柱57の上部に配設した本体部55に、ツール6を保持するための複数の外部保持部51を円周状に等間隔に配列してなる。本例の加工テーブル21は、載置面に垂直な軸回りに回転する回転テーブルである。外部マガジン5は、複数の外部保持部51の円中心を加工テーブル21の回転中心と一致させて加工テーブル21に設置するよう構成してある。
図3に示すごとく、外部保持部51は、外部マガジン5の中心に対する径方向外周側からツール6を挿入して保持するよう構成してあり、ツール6のフランジ部62に共通して形成された溝部621を係止する係止部52と、係止部52に対する外部マガジン5の周方向Rの両側に位置してツール6の抜け出しを防止する一対の受け部53と、一対の保持溝64の一方に係合する溝係合部54とを有している。
As shown in FIG. 2, the external magazine 5 has a support column 57 erected with respect to a base unit 56 (a pallet having the same shape as that of a pallet that holds a workpiece). A plurality of external holding parts 51 for holding the tool 6 are arranged circumferentially at equal intervals. The processing table 21 of this example is a rotary table that rotates about an axis perpendicular to the placement surface. The external magazine 5 is configured to be installed on the processing table 21 so that the circle centers of the plurality of external holding portions 51 coincide with the rotation center of the processing table 21.
As shown in FIG. 3, the external holding portion 51 is configured to insert and hold the tool 6 from the radially outer peripheral side with respect to the center of the external magazine 5, and is formed in common with the flange portion 62 of the tool 6. A locking portion 52 that locks the groove portion 621, a pair of receiving portions 53 that are located on both sides of the locking portion 52 in the circumferential direction R of the outer magazine 5 and prevents the tool 6 from coming out, and a pair of holding grooves 64 And a groove engaging portion 54 that engages with one side.

受け部53は、バネ531によってツール6の抜け出しを防止する方向に付勢されている。溝係合部54は、係止部52の周方向Rの中間位置において径方向外周側に向けて突出形成してある。そして、係止部52に対して外周側からツール6を挿入するときには、一対の受け部53同士の間がバネ531の付勢力に抗して開けられ、ツール6の溝部621に係止部52が係止され、ツール6の保持溝64の一方に溝係合部54が係合したときには、バネ531の付勢力によって一対の受け部53が復帰して、ツール6の外周側への抜け出しが防止される。
また、一方の保持溝64に対して溝係合部54が係合することにより、外部保持部51に対するツール6の周方向Rの向き(キー溝63の向き)が固定される。
また、複数の外部保持部51は、外部受渡位置501に移動したときには、ツール6の保持溝64に係合する溝係合部54を一定方向へ向けるよう構成してある。
The receiving portion 53 is urged by a spring 531 in a direction that prevents the tool 6 from coming out. The groove engaging portion 54 is formed so as to protrude toward the radially outer peripheral side at an intermediate position in the circumferential direction R of the locking portion 52. When the tool 6 is inserted into the locking portion 52 from the outer peripheral side, the space between the pair of receiving portions 53 is opened against the urging force of the spring 531, and the locking portion 52 is inserted into the groove portion 621 of the tool 6. When the groove engaging portion 54 is engaged with one of the holding grooves 64 of the tool 6, the pair of receiving portions 53 are restored by the biasing force of the spring 531, and the tool 6 is pulled out to the outer peripheral side. Is prevented.
Further, by engaging the groove engaging portion 54 with the one holding groove 64, the direction of the tool 6 in the circumferential direction R (the direction of the key groove 63) with respect to the external holding portion 51 is fixed.
Further, when the plurality of external holding portions 51 are moved to the external delivery position 501, the groove engaging portions 54 that engage with the holding grooves 64 of the tool 6 are directed in a certain direction.

図3に示すごとく、回転主軸3は、内部受渡位置401に回動した内部保持部41である受渡内部保持部41Aに対してツール6の受渡を行うと共に、外部受渡位置501に回動した外部保持部51である受渡外部保持部51Aに対してツール6の受渡を行うよう構成してある。
また、内部マガジン4における内部受渡位置401と、外部マガジン5における外部受渡位置501とは、当該内部マガジン4と当該外部マガジン5とが向き合う側、すなわち受渡内部保持部41Aにおける受渡開口部411と受渡外部保持部51Aにおける受渡開口部511とが互いに向き合う位置に設定してある。本例の内部マガジン4の内部受渡位置401は、内部マガジン4の中心から若干右側に回転した位置に形成してあり、受渡内部保持部41Aは、この若干右側に回転した位置において、マシニングセンタ2の前方側へ向けて(内部マガジン4における前方側に位置する左右45°の範囲内に)形成してある。なお、同図において、前方側を矢印Fで示す。
As shown in FIG. 3, the rotary spindle 3 delivers the tool 6 to the delivery internal holding portion 41 </ b> A which is the internal holding portion 41 rotated to the internal delivery position 401, and also rotates the external spindle 501 to the external delivery position 501. The tool 6 is delivered to the delivery external holding unit 51A which is the holding unit 51.
The internal delivery position 401 in the internal magazine 4 and the external delivery position 501 in the external magazine 5 are the side where the internal magazine 4 and the external magazine 5 face each other, that is, the delivery opening 411 and delivery in the delivery internal holding part 41A. The delivery opening 511 in the external holding part 51A is set at a position facing each other. The internal delivery position 401 of the internal magazine 4 of this example is formed at a position slightly rotated to the right from the center of the internal magazine 4, and the delivery internal holding part 41A is located at the position of the machining center 2 at the position slightly rotated to the right. It is formed toward the front side (within a left and right 45 ° range located on the front side in the internal magazine 4). In the figure, the front side is indicated by an arrow F.

また、内部マガジン4における内部保持部41は、外部マガジン5における外部保持部51と同様の構成を有しており、係止部42、受け部43、バネ431、溝係合部44を設けて形成されている。また、各内部保持部41は、内部マガジン4の中心に対する径方向外周側からツール6を挿入して保持するよう構成されている。
また、複数の内部保持部41は、内部受渡位置401に移動したときには、ツール6の保持溝64に係合する溝係合部44を一定方向へ向けるよう構成してある。
本例の加工テーブル21に設置した外部マガジン5の外部受渡位置501は、加工テーブル21の中心から若干右側に回転した位置に形成してあり、受渡外部保持部51Aは、この若干右側に回転した位置において、マシニングセンタ2の後方側へ向けて(外部マガジン5における後方側に位置する左右45°の範囲内に)形成してある。
Moreover, the internal holding part 41 in the internal magazine 4 has the same configuration as the external holding part 51 in the external magazine 5, and is provided with a locking part 42, a receiving part 43, a spring 431, and a groove engaging part 44. Is formed. Further, each internal holding portion 41 is configured to insert and hold the tool 6 from the radially outer peripheral side with respect to the center of the internal magazine 4.
Further, when the plurality of internal holding portions 41 are moved to the internal delivery position 401, the groove engaging portions 44 that engage with the holding grooves 64 of the tool 6 are directed in a certain direction.
The external delivery position 501 of the external magazine 5 installed on the processing table 21 of this example is formed at a position slightly rotated to the right from the center of the processing table 21, and the delivery external holding portion 51A has been rotated slightly to the right. At the position, it is formed toward the rear side of the machining center 2 (within a range of 45 ° left and right located on the rear side of the external magazine 5).

図3に示すごとく、本例の回転主軸3は、内部マガジン4の内部保持部41とツール6の交換を行うための第1回転位置301と、外部マガジン5の外部保持部51とツール6の受渡を行うための第2回転位置302との2つの回転位置で回転停止するよう構成されている。
そして、回転主軸3は、その回転位置を第1回転位置301にして、受渡内部保持部41Aとの間でツール6の受渡を行うよう構成してある。第1回転位置301は、回転主軸3の回止め部32の向きが、受渡内部保持部41Aにおける溝係合部54の周方向の向きと一致する回転位置としてある。また、回転主軸3は、その回転位置を第2回転位置302にして、受渡外部保持部51Aとの間でツール6の受渡を行うよう構成してある。第2回転位置302は、回転主軸3の回止め部32の向きが、受渡外部保持部51Aにおける溝係合部54の向きと一致する回転位置としてある。
本例の回転主軸3は、第1回転位置301で回転停止して、受渡内部保持部41Aに対する径方向に移動して受渡内部保持部41Aとの間でツール6の受渡を行い、第2回転位置302で回転停止して、受渡外部保持部51Aに対する径方向に移動して受渡外部保持部51Aとの間でツール6の受渡を行う。
As shown in FIG. 3, the rotation spindle 3 of this example includes a first rotation position 301 for exchanging the internal holding part 41 and the tool 6 of the internal magazine 4, and the external holding part 51 and the tool 6 of the external magazine 5. The rotation is stopped at two rotation positions including a second rotation position 302 for delivery.
The rotation main shaft 3 is configured to deliver the tool 6 to and from the delivery internal holding portion 41A with the rotation position set to the first rotation position 301. The first rotation position 301 is a rotation position at which the orientation of the rotation-preventing portion 32 of the rotation spindle 3 coincides with the circumferential orientation of the groove engaging portion 54 in the delivery internal holding portion 41A. The rotation spindle 3 is configured to deliver the tool 6 to and from the delivery external holding portion 51A with the rotation position set to the second rotation position 302. The second rotation position 302 is a rotation position at which the orientation of the rotation-preventing portion 32 of the rotation spindle 3 coincides with the orientation of the groove engaging portion 54 in the delivery external holding portion 51A.
The rotation spindle 3 of this example stops rotating at the first rotation position 301, moves in the radial direction with respect to the delivery internal holding portion 41A, delivers the tool 6 to and from the delivery internal holding portion 41A, and performs the second rotation. The rotation is stopped at the position 302, and the tool 6 is transferred to and from the delivery external holding part 51A by moving in the radial direction with respect to the delivery external holding part 51A.

図示は省略するが、内部マガジン4における各内部保持部41と、外部マガジン5における各外部保持部51とには、それぞれツール6の有無を検出するスイッチが配設してある。そして、マシニングセンタ2の制御装置は、内部保持部41又は外部保持部51にツール6がセットされているか否かを検出して、内部マガジン4と外部マガジン5との間でツール6の移載を行うことができる。なお、ツール交換のプログラム動作で、内部マガジン4及び外部マガジン5におけるツール6の有無の状態が正常でない場合には、警告、異常停止等を行うことができる。   Although not shown, each internal holding portion 41 in the internal magazine 4 and each external holding portion 51 in the external magazine 5 are each provided with a switch for detecting the presence or absence of the tool 6. Then, the control device of the machining center 2 detects whether or not the tool 6 is set in the internal holding part 41 or the external holding part 51 and transfers the tool 6 between the internal magazine 4 and the external magazine 5. It can be carried out. In the tool change program operation, when the presence / absence of the tool 6 in the internal magazine 4 and the external magazine 5 is not normal, a warning, an abnormal stop, or the like can be performed.

また、図1に示すごとく、内部マガジン4における内部保持部41の形成数は、外部マガジン5における外部保持部51の形成数よりも多くなっている。ツール交換機構1は、次の種類のワークの加工に必要な所定数のツール6を内部マガジン4に残し、次の種類のワークの加工に必要な不足分のツール6Yを外部マガジン5から内部マガジン4へ受け取ると共に、次の種類のワークの加工に不要なツール6Xを内部マガジン4から外部マガジン5へ受け渡すよう構成してある。
本例においては、マシニングセンタ2の外部において、外部マガジン5に対して内部マガジン4に必要とされる複数のツール6を保持させ、この外部マガジン5を搬送台車等によってマシニングセンタ2まで搬送する。
Further, as shown in FIG. 1, the number of internal holding portions 41 formed in the internal magazine 4 is larger than the number of external holding portions 51 formed in the external magazine 5. The tool exchanging mechanism 1 leaves a predetermined number of tools 6 necessary for processing the next type of work in the internal magazine 4 and supplies a shortage of tools 6Y required for processing the next type of work from the external magazine 5 to the internal magazine. 4, and a tool 6 </ b> X unnecessary for processing the next type of workpiece is transferred from the internal magazine 4 to the external magazine 5.
In this example, a plurality of tools 6 required for the internal magazine 4 are held with respect to the external magazine 5 outside the machining center 2, and the external magazine 5 is transported to the machining center 2 by a transport carriage or the like.

次に、上記ツール交換機構1を用いて、内部マガジン4に保持するツール6Xを別のツール6Yに交換する方法につき説明する。
マシニングセンタ2において加工するワークの種類が替わるときには、加工の段取りとして、内部マガジン4から次の種類のワークに不要なツール6Xを取り出し、内部マガジン4へ次の種類のワークに必要なツール6Yを保持させる。このとき、内部マガジン4に保持する複数のツール6のうち、次の種類のワークの加工にも用いるツール6はそのまま保留して内部保持部41に保持する。
このツール交換方法においては、以下の搬入工程、移載工程及び搬出工程を行って、ツール6の交換をする。
Next, a method for exchanging the tool 6X held in the internal magazine 4 with another tool 6Y using the tool exchanging mechanism 1 will be described.
When the type of workpiece to be machined in the machining center 2 is changed, a tool 6X unnecessary for the next type of workpiece is taken out from the internal magazine 4 as a setup for machining, and the tool 6Y necessary for the next type of workpiece is held in the internal magazine 4 Let At this time, out of the plurality of tools 6 held in the internal magazine 4, the tool 6 used for machining the next type of workpiece is suspended and held in the internal holding portion 41.
In this tool replacement method, the tool 6 is replaced by performing the following loading process, transfer process, and unloading process.

図3に示すごとく、搬入工程においては、マシニングセンタ2の外部において、外部マガジン5における複数の外部保持部51に、マシニングセンタ2における次の種類のワークの加工に用いるツール6Y(内部マガジン4に必要なツール6Y)を保持させる。このとき、外部マガジン5においては、少なくとも1つの外部保持部51についてはツール6を保持しない空状態を形成しておく。そして、この外部マガジン5を加工テーブル21へ搬入し、この外部マガジン5を、クランプ手段22によって加工テーブル21にクランプ固定する。   As shown in FIG. 3, in the carrying-in process, a tool 6 </ b> Y (necessary for the internal magazine 4) used for processing the next type of workpiece in the machining center 2 is applied to the plurality of external holding portions 51 in the external magazine 5 outside the machining center 2. Tool 6Y) is held. At this time, in the external magazine 5, an empty state in which the tool 6 is not held is formed for at least one external holding portion 51. Then, the external magazine 5 is carried into the processing table 21, and the external magazine 5 is clamped and fixed to the processing table 21 by the clamping means 22.

移載工程においては、回転主軸3の移動によって、次の種類のワークの加工に不要なツール6Xを内部マガジン4から外部マガジン5へ移載すると共に、次の種類のワークの加工に必要なツール6Yを外部マガジン5から内部マガジン4へ移載する。この移載工程は、マシニングセンタ2の制御装置において入力されたプログラムを動作させることによって自動的に行うことができる。
搬出工程においては、加工テーブル21におけるクランプ手段22のクランプ固定を解除し、外部マガジン5を加工テーブル21から取り外して、マシニングセンタ2の外部へ搬出する。
In the transfer process, the tool 6X unnecessary for processing the next type of workpiece is transferred from the internal magazine 4 to the external magazine 5 by moving the rotary spindle 3, and the tool required for processing the next type of workpiece. 6Y is transferred from the external magazine 5 to the internal magazine 4. This transfer process can be automatically performed by operating a program input in the control device of the machining center 2.
In the carry-out process, the clamp fixing of the clamping means 22 on the processing table 21 is released, the external magazine 5 is detached from the processing table 21 and is carried out of the machining center 2.

以下に、移載工程における動作を、図7〜図12を参照して詳説する。
図7に示すごとく、移載工程を行う前には、回転主軸3にはツール6を把持していない状態を形成しておく。
制御装置は、内部マガジン4を制御し、次の種類のワークの加工に不要なツール6Xを保持する内部保持部41を、内部受渡位置401まで回動させる。また、制御装置は、回転主軸3を第1回転位置301で回転停止させ、その回止め部32の向きを、内部受渡位置401に回動した内部保持部41である受渡内部保持部41Aにおける溝係合部44(ツール6Xのキー溝63)の向きと一致させる。
Below, the operation | movement in a transfer process is explained in full detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 7, before the transfer process is performed, a state in which the tool 6 is not gripped is formed on the rotary spindle 3.
The control device controls the internal magazine 4 to rotate the internal holding portion 41 that holds the tool 6X unnecessary for processing the next type of workpiece to the internal delivery position 401. In addition, the control device stops the rotation of the rotation main shaft 3 at the first rotation position 301 and changes the direction of the rotation-preventing portion 32 to the groove in the delivery internal holding portion 41 </ b> A that is the internal holding portion 41 rotated to the internal delivery position 401. It is made to correspond with the direction of the engaging part 44 (key groove 63 of the tool 6X).

次いで、制御装置は、回転主軸3を、受渡内部保持部41Aの上方まで移動させた後に下降させ、回転主軸3の把持部31をクランプ状態にして、受渡内部保持部41Aに保持されたツール6Xを、回転主軸3に把持させる。次いで、制御装置は、ツール6Xを把持する回転主軸3を、受渡内部保持部41Aに対するツール移載方向D1に移動させ、受渡内部保持部41Aからツール6Xを受け取り、所定位置まで移動する。   Next, the control device lowers the rotation main shaft 3 after moving it to above the delivery internal holding portion 41A, clamps the gripping portion 31 of the rotation main shaft 3, and holds the tool 6X held by the delivery internal holding portion 41A. Is held by the rotary spindle 3. Next, the control device moves the rotary spindle 3 holding the tool 6X in the tool transfer direction D1 with respect to the delivery internal holding portion 41A, receives the tool 6X from the delivery internal holding portion 41A, and moves to a predetermined position.

また、制御装置は、加工テーブル21を制御し、加工テーブル21に固定した外部マガジン5においてツール6を保持していない空状態の外部保持部51を、外部受渡位置501まで回動させておく。
次いで、図8に示すごとく、制御装置は、回転主軸3を第1回転位置301から回転させて、第2回転位置302で回転停止させ、その回止め部32の向きを、外部受渡位置501に回動した外部保持部51である受渡外部保持部51Aにおける溝係合部54の向きと一致させる。そして、制御装置は、ツール6Xを把持する回転主軸3を、受渡外部保持部51Aに対するツール移載方向D2に移動させ、回転主軸3の把持部31をアンクランプ状態にして、空状態の受渡外部保持部51Aに対してツール6Xを受け渡す。次いで、制御装置は、ツール6を把持しない回転主軸3を上昇させた位置で待機させる。
Further, the control device controls the processing table 21 to rotate the empty external holding portion 51 that does not hold the tool 6 in the external magazine 5 fixed to the processing table 21 to the external delivery position 501.
Next, as shown in FIG. 8, the control device rotates the rotation spindle 3 from the first rotation position 301, stops the rotation at the second rotation position 302, and changes the direction of the rotation stop portion 32 to the external delivery position 501. The direction of the groove engaging portion 54 in the delivery external holding portion 51A, which is the rotated external holding portion 51, is matched. Then, the control device moves the rotating spindle 3 holding the tool 6X in the tool transfer direction D2 with respect to the delivery external holding part 51A, puts the holding part 31 of the rotating spindle 3 in an unclamped state, and then delivers the empty delivery external part. The tool 6X is delivered to the holding unit 51A. Next, the control device makes the rotary spindle 3 that does not hold the tool 6 stand by at a raised position.

次いで、図9に示すごとく、制御装置は、加工テーブル21を制御し、次の種類のワークの加工に用いる別のツール6Yを保持する外部保持部51を外部受渡位置501まで回動させる。そして、制御装置は、回転主軸3を下降させた後、回転主軸3の把持部31をクランプ状態にして、受渡外部保持部51Aに保持された別のツール6Yを、回転主軸3の把持部31に把持させる。
次いで、図10に示すごとく、制御装置は、別のツール6Yを把持する回転主軸3を、受渡外部保持部51Aに対するツール移載方向D2に移動させて、受渡外部保持部51Aから別のツール6Yを受け取り、所定の待機位置まで移動する。そして、図11に示すごとく、制御装置は、回転主軸3を第2回転位置302から回転させて、第1回転位置301で回転停止させる。
Next, as shown in FIG. 9, the control device controls the machining table 21 and rotates the external holding unit 51 holding another tool 6Y used for machining the next type of workpiece to the external delivery position 501. Then, the control device lowers the rotation main shaft 3, puts the grip portion 31 of the rotation main shaft 3 into a clamped state, and attaches another tool 6 </ b> Y held by the delivery external holding portion 51 </ b> A to the grip portion 31 of the rotation main shaft 3. To grip.
Next, as shown in FIG. 10, the control device moves the rotation main shaft 3 that holds another tool 6Y in the tool transfer direction D2 with respect to the delivery external holding portion 51A, and moves the tool 6Y from the delivery external holding portion 51A to another tool 6Y. And move to a predetermined standby position. Then, as shown in FIG. 11, the control device rotates the rotation main shaft 3 from the second rotation position 302 and stops the rotation at the first rotation position 301.

次いで、同図に示すごとく、制御装置は、回転主軸3を、受渡内部保持部41Aに対するツール移載方向D1に移動させ、回転主軸3に把持する別のツール6Yを受渡内部保持部41Aへ受け渡す。そして、図12に示すごとく、制御装置は、回転主軸3の把持部31をアンクランプ状態にして、回転主軸3を受渡内部保持部41Aの上方へ上昇させた後、内部マガジン4を回動させ、次の種類のワークの加工に不要な別のツール6Xを保持する内部保持部41を、内部受渡位置401まで回動させる。
次いで、制御装置は、ツール6を把持しない回転主軸3を受渡内部保持部41Aへ下降させた後、把持部31をクランプ状態にし、受渡内部保持部41Aに保持する別のツール6Xを回転主軸3に把持させる。
Next, as shown in the figure, the control device moves the rotation main shaft 3 in the tool transfer direction D1 with respect to the delivery internal holding portion 41A, and receives another tool 6Y gripped by the rotation main shaft 3 to the delivery internal holding portion 41A. hand over. Then, as shown in FIG. 12, the control device puts the gripping portion 31 of the rotating spindle 3 into the unclamped state, raises the rotating spindle 3 above the delivery internal holding portion 41A, and then rotates the internal magazine 4. Then, the internal holding portion 41 that holds another tool 6X that is unnecessary for processing the next type of work is rotated to the internal delivery position 401.
Next, the control device lowers the rotating spindle 3 that does not grip the tool 6 to the delivery internal holding part 41A, then puts the gripping part 31 in a clamped state, and puts another tool 6X that is held in the delivery internal holding part 41A into the rotating spindle 3 To grip.

次いで、図8に示したごとく、制御装置は、別のツール6Xを把持する回転主軸3を受渡内部保持部41Aのツール移載方向D1に移動させて、受渡内部保持部41Aから別のツール6Xを受け取る。そして、制御装置は、回転主軸3を所定の待機位置へ移動させた後、回転主軸3を第1回転位置301から回転させ、第2回転位置302で回転停止させる。
次いで、図9に示したごとく、制御装置は、別のツール6Xを把持する回転主軸3を、空状態にある受渡外部保持部51Aのツール移載方向D2へ移動させ、回転主軸3から受渡外部保持部51Aへ別のツール6Xを受け渡す。
Next, as shown in FIG. 8, the control device moves the rotation main shaft 3 that holds another tool 6X in the tool transfer direction D1 of the delivery internal holding portion 41A, and then moves from the delivery internal holding portion 41A to another tool 6X. Receive. Then, the control device moves the rotation main shaft 3 to a predetermined standby position, then rotates the rotation main shaft 3 from the first rotation position 301 and stops the rotation at the second rotation position 302.
Next, as shown in FIG. 9, the control device moves the rotation main shaft 3 that holds another tool 6 </ b> X in the tool transfer direction D <b> 2 of the delivery external holding portion 51 </ b> A in an empty state, Another tool 6X is delivered to the holding unit 51A.

以降、制御装置は、上記と同様の動作を繰り返すことができる。
このように、本例においては、回転主軸3と内部マガジン4と加工テーブル21との協調動作を繰り返すことにより、次の種類のワークの加工に不要な複数のツール6を内部マガジン4から外部マガジン5へ移載すると共に、次の種類のワークの加工に必要な複数のツール6を外部マガジン5から内部マガジン4へ移載することができる。
Thereafter, the control device can repeat the same operation as described above.
Thus, in this example, by repeating the cooperative operation of the rotary spindle 3, the internal magazine 4, and the machining table 21, a plurality of tools 6 unnecessary for machining the next type of workpiece can be transferred from the internal magazine 4 to the external magazine. A plurality of tools 6 necessary for processing the next type of workpiece can be transferred from the external magazine 5 to the internal magazine 4.

なお、本例においては、外部マガジン5においてツール6を保持していない空状態の外部保持部51を形成しておき、内部マガジン4における次の種類のワークの加工に不要なツール6Xを外部マガジン5へ移載してから、外部マガジン5から次の種類のワークの加工に必要なツール6Yを内部マガジン5へ移載する順序を説明した。これ以外にも、内部マガジン4において空状態の内部保持部41がある場合には、外部マガジン5における次の種類のワークの加工に必要なツール6Yを内部マガジン4へ移載してから、内部マガジン4から次の種類のワークの加工に不要なツール6Xを外部マガジン5へ移載することもできる。   In this example, an empty external holding portion 51 that does not hold the tool 6 in the external magazine 5 is formed, and a tool 6X that is unnecessary for processing the next type of work in the internal magazine 4 is formed in the external magazine. The order of transferring the tool 6Y necessary for processing the next type of workpiece from the external magazine 5 to the internal magazine 5 after transferring to the internal magazine 5 has been described. In addition to this, when there is an empty internal holding portion 41 in the internal magazine 4, the tool 6 </ b> Y necessary for processing the next type of work in the external magazine 5 is transferred to the internal magazine 4, and then the internal magazine 4. It is also possible to transfer a tool 6X unnecessary for processing the next type of workpiece from the magazine 4 to the external magazine 5.

本例のツール交換機構1及びツール交換方法においては、加工を行うワークの種類を変更する段取り作業において、次の加工に不要なツール6Xと次の加工に必要なツール6Yとの交換を行う際に、次の加工に必要なツール6Yを保持する外部マガジン5を用い、マシニングセンタ2の回転主軸3を利用する。そして、外部マガジン5を加工テーブル21に設置したときには、回転主軸3の移動によって、内部保持部41における不要なツール6Xを外部保持部51へ移載すると共に、外部保持部51における必要なツール6Yを内部保持部41へ移載する。
これにより、ツール6の交換を行う際に、この交換を専用で行う装置を別途用いる必要がなく、マシニングセンタ2の大型化を防止して、極めて簡単にツール6の交換を行うことができる。
In the tool exchange mechanism 1 and the tool exchange method of this example, in the setup work for changing the type of workpiece to be machined, when the tool 6X unnecessary for the next machining and the tool 6Y necessary for the next machining are exchanged. In addition, the rotating magazine 3 of the machining center 2 is used by using the external magazine 5 holding the tool 6Y necessary for the next machining. When the external magazine 5 is installed on the processing table 21, the unnecessary tool 6X in the internal holding part 41 is transferred to the external holding part 51 and the necessary tool 6Y in the external holding part 51 is moved by the movement of the rotary spindle 3. Is transferred to the internal holding part 41.
Thereby, when exchanging the tool 6, it is not necessary to separately use an apparatus for performing the exchanging, and the machining center 2 can be prevented from being enlarged and the tool 6 can be exchanged extremely easily.

また、回転主軸3によってツール6の交換を行うため、内部マガジン4と外部マガジン5との間におけるツール6の交換作業を、マシニングセンタ2におけるプログラムによって全て自動化して行うことができる。これにより、ツール6の交換にかかる時間を極めて短縮することができ、マシニングセンタ2における生産性を向上させることができる。   In addition, since the tool 6 is exchanged by the rotation spindle 3, the exchange operation of the tool 6 between the internal magazine 4 and the external magazine 5 can be performed automatically by a program in the machining center 2. Thereby, the time required for exchanging the tool 6 can be extremely shortened, and the productivity in the machining center 2 can be improved.

また、回転主軸3は、内部マガジン4との間でツール6の受渡を行うときには、常に内部受渡位置401へ移動すればよく、外部マガジン5との間でツール6の受渡を行うときには、常に外部受渡位置501へ移動すればよい。また、内部マガジン4は、次の種類のワークの加工に不要なツール6Xを保持する各内部保持部41を内部受渡位置401へ逐次割り出す(送り出す)ことができる。さらに、加工テーブル21は、次の種類のワークの加工に必要なツール6Yを保持する各外部保持部51を外部受渡位置501へ逐次割り出す(送り出す)ことができる。
そのため、ツール6の交換の際に、回転主軸3が移動する経路を短縮すると共に、ツール6の交換にかかる時間をより短縮することができる。
Further, the rotary spindle 3 only needs to move to the internal delivery position 401 when delivering the tool 6 to and from the internal magazine 4. When delivering the tool 6 to and from the external magazine 5, the rotary spindle 3 is always external. What is necessary is just to move to the delivery position 501. Further, the internal magazine 4 can sequentially index (send out) each internal holding portion 41 holding the tool 6X unnecessary for processing the next type of workpiece to the internal delivery position 401. Further, the machining table 21 can sequentially index (send out) each external holding portion 51 holding the tool 6Y necessary for machining the next type of workpiece to the external delivery position 501.
Therefore, when exchanging the tool 6, it is possible to shorten the path along which the rotary spindle 3 moves and to shorten the time required for exchanging the tool 6.

また、本例のツール交換機構1及びツール交換方法は、マシニングセンタ2における制御装置の制御機能、回転主軸3及び加工テーブル21の動作を利用してツール6の交換を行うことができる。そのため、既存のマシニングセンタ2に対しても容易に増設することができる。
それ故、本例のツール交換機構1及びツール交換方法並びに外部マガジン5によれば、装置の複雑化を防止し、ツール6の交換にかかる時間を短縮し、マシニングセンタ2における生産性を向上させることができる。
Moreover, the tool exchange mechanism 1 and the tool exchange method of this example can exchange the tool 6 using the control function of the control device in the machining center 2, the operation of the rotary spindle 3 and the machining table 21. Therefore, it can be easily added to the existing machining center 2.
Therefore, according to the tool exchange mechanism 1 and the tool exchange method and the external magazine 5 of the present example, it is possible to prevent complication of the apparatus, reduce the time required for exchanging the tool 6, and improve the productivity in the machining center 2. Can do.

なお、回転主軸3及びツール6の形状は、図5、図6に示した以外にも、種々の形状とすることができる。例えば、図13に示すごとく、ツール6の上端部にシャンク部66を設け、回転主軸3の把持部31においては、上記保持部313の替わりに、シャンク部66を把持する保持部314を設けることができる。この場合にも、適宜箇所にツール6のキー溝63及び回転主軸3の回止め部32を設けることができる。   It should be noted that the shapes of the rotation spindle 3 and the tool 6 can be various shapes other than those shown in FIGS. For example, as shown in FIG. 13, a shank portion 66 is provided at the upper end portion of the tool 6, and a holding portion 314 for holding the shank portion 66 is provided in the holding portion 31 of the rotating spindle 3 instead of the holding portion 313. Can do. Also in this case, the key groove 63 of the tool 6 and the rotation stop portion 32 of the rotation main shaft 3 can be provided at appropriate places.

(実施例2)
本例は、回転主軸3、内部マガジン4、外部マガジン5等の構成が上記実施例1と異なる例を示す。
例えば、図14に示すごとく、受渡内部保持部41Aにおける溝係合部44の向きと、受渡外部保持部5Aにおける溝係合部54の向きとが、いずれもマシニングセンタ2の前後方向になるように構成する。そして、内部マガジン4の受渡内部保持部41Aと外部マガジン5の受渡外部保持部5Aとが前後方向に対向する状態において、回転主軸3は、その回止め部32が前後方向に向く回転位置にし、受渡内部保持部41Aと受渡外部保持部51Aとの間を直線状に移動してツール6の受渡を行うことができる。
(Example 2)
This example shows an example in which the configuration of the rotating spindle 3, the internal magazine 4, the external magazine 5, and the like is different from that of the first embodiment.
For example, as shown in FIG. 14, the direction of the groove engaging portion 44 in the delivery internal holding portion 41A and the direction of the groove engaging portion 54 in the delivery external holding portion 5A are both in the front-rear direction of the machining center 2. Configure. Then, in a state where the delivery internal holding part 41A of the internal magazine 4 and the delivery external holding part 5A of the external magazine 5 are opposed to each other in the front-rear direction, the rotation main shaft 3 is in a rotational position in which the rotation stop part 32 faces in the front-rear direction. The tool 6 can be delivered by moving linearly between the delivery internal holding part 41A and the delivery external holding part 51A.

また、例えば、図15に示すごとく、内部マガジン4に対向して、ツール6を保持する補助保持部451を両側に備えた補助マガジン45を配設し、補助移動軸46を用いて補助マガジン45の一方の補助保持部451Aと内部マガジン4との間でツール6の受渡を行うと共に、回転主軸3を用いて補助マガジン45の他方の補助保持部451Bと外部マガジン5との間でツール6の受渡を行うよう構成することができる。この場合にも、受渡内部保持部41Aにおける溝係合部44の向きと、受渡外部保持部5Aにおける溝係合部54の向きとは、いずれもマシニングセンタ2の前後方向になるように構成する。   Further, for example, as shown in FIG. 15, an auxiliary magazine 45 provided with an auxiliary holding portion 451 for holding the tool 6 on both sides is arranged facing the internal magazine 4, and the auxiliary magazine 45 is used by using the auxiliary moving shaft 46. The tool 6 is transferred between the one auxiliary holding portion 451A of the auxiliary magazine 45 and the internal magazine 4, and the tool 6 is transferred between the other auxiliary holding portion 451B of the auxiliary magazine 45 and the external magazine 5 using the rotation main shaft 3. It can be configured to deliver. Also in this case, the direction of the groove engaging portion 44 in the delivery internal holding portion 41A and the direction of the groove engaging portion 54 in the delivery external holding portion 5A are both configured to be in the front-rear direction of the machining center 2.

そして、回転主軸3は、その回止め部32が前後方向に向く回転位置にし、受渡外部保持部5Aと他方の補助保持部451Bとの間を直線状に移動してツール6の受渡を行うことができる。なお、内部マガジン4は、2つの回転部47によって各内部保持部41を内部受渡位置401へ順次巡回させるよう構成することができる。
本例においては、回転主軸3の回転位置を一定にして、回転主軸3を直線状に移動させてツール6の受渡を行うことができ、回転主軸3の移動経路を短縮し、ツール6の交換にかかる時間を短縮することができる。
本例においても、その他の構成は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
Then, the rotation main shaft 3 is set to a rotational position in which the rotation stop portion 32 faces in the front-rear direction, and the tool 6 is delivered by moving linearly between the delivery external holding portion 5A and the other auxiliary holding portion 451B. Can do. The internal magazine 4 can be configured such that each internal holding portion 41 is sequentially circulated to the internal delivery position 401 by two rotating portions 47.
In this example, the rotation position of the rotation main shaft 3 can be kept constant, the rotation main shaft 3 can be moved linearly and the tool 6 can be delivered, the movement path of the rotation main shaft 3 can be shortened, and the tool 6 can be replaced. It is possible to reduce the time required for
Also in this example, other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

1 ツール交換機構
2 マシニングセンタ
21 加工テーブル
3 回転主軸
301 第1回転位置
302 第2回転位置
31 把持部
32 回止め部
4 内部マガジン
401 内部受渡位置
41 内部保持部
41A 受渡内部保持部
5 外部マガジン
501 外部受渡位置
51 外部保持部
51A 受渡外部保持部
54 溝係合部
6 ツール
60 ツール本体部
61 被把持部
62 フランジ部
63 キー溝
64 補助キー溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool exchange mechanism 2 Machining center 21 Processing table 3 Rotation main shaft 301 1st rotation position 302 2nd rotation position 31 Gripping part 32 Rotating part 4 Internal magazine 401 Internal delivery position 41 Internal holding part 41A Delivery internal holding part 5 External magazine 501 External Delivery position 51 External holding part 51A Delivery external holding part 54 Groove engaging part 6 Tool 60 Tool body part 61 Grasping part 62 Flange part 63 Key groove 64 Auxiliary key groove

Claims (8)

ツールを保持する内部保持部を複数設けた内部マガジンと、該内部マガジンに保持する複数のツールのうちのいずれかを把持し、3次元的に移動して回転加工を行う回転主軸とを備えたマシニングセンタにおいて構成したツール交換機構であって、
上記マシニングセンタにおける、回転するよう構成された加工テーブルに対して着脱可能に設置する外部マガジンを備えており、該外部マガジンは、上記ツールを保持するための外部保持部を複数有しており、
上記複数の内部保持部は、上記内部マガジンにおいて円周状に配列してあり、該内部マガジンは、上記複数の内部保持部を循環させて、該各内部保持部を特定の内部受渡位置に順次割り出すことができるよう構成してあり、
上記複数の外部保持部は、上記外部マガジンにおいて円周状に配列してあり、該外部マガジンは、上記複数の外部保持部の円中心を上記加工テーブルの回転中心と一致させて該加工テーブルに設置するよう構成してあり、該加工テーブルは、上記複数の外部保持部を循環させて、該各外部保持部を特定の外部受渡位置に順次割り出すことができるよう構成してあり、
上記内部マガジンの回動軸と上記加工テーブルの回動軸とは、いずれも鉛直方向に向けて設けてあると共に、互いに平行に配設されており、
上記回転主軸は、上記内部受渡位置に移動した上記内部保持部である受渡内部保持部に対してツールの受渡を行うと共に、上記外部受渡位置に移動した上記外部保持部である受渡外部保持部に対してツールの受渡を行うよう構成してあり、
上記内部受渡位置と上記外部受渡位置とは、上記受渡内部保持部における受渡開口部と上記受渡外部保持部における受渡開口部とが互いに向き合う位置に設定してあり、
上記外部マガジンを上記加工テーブルに設置したときには、上記受渡内部保持部におけるツールを上記回転主軸によって把持すると共に該回転主軸を移動させて上記受渡外部保持部へ移載、上記受渡外部保持部におけるツールを上記回転主軸によって把持すると共に該回転主軸を移動させて上記受渡内部保持部へ移載するよう構成してあることを特徴とするマシニングセンタのツール交換機構。
An internal magazine provided with a plurality of internal holding portions for holding a tool, and a rotation spindle for gripping any of the plurality of tools held in the internal magazine and performing three-dimensional movement and rotation processing A tool change mechanism configured in a machining center,
The machining center includes an external magazine that is detachably installed on a processing table configured to rotate, and the external magazine includes a plurality of external holding portions for holding the tool.
The plurality of internal holding portions are arranged circumferentially in the internal magazine, and the internal magazine circulates the plurality of internal holding portions and sequentially sets each internal holding portion to a specific internal delivery position. It is structured so that it can be determined.
The plurality of external holding portions are arranged circumferentially in the external magazine, and the external magazine is arranged on the processing table such that the center of the circle of the plurality of external holding portions coincides with the rotation center of the processing table. The processing table is configured to circulate the plurality of external holding units so that each external holding unit can be sequentially indexed to a specific external delivery position.
Both the rotation axis of the internal magazine and the rotation axis of the processing table are provided in the vertical direction, and are arranged in parallel to each other.
The rotation main shaft delivers a tool to the delivery internal holding unit that is the internal holding unit moved to the internal delivery position, and also to the delivery external holding unit that is the external holding unit moved to the external delivery position. It is configured to deliver tools to the
The internal delivery position and the external delivery position are set at positions where the delivery opening in the delivery internal holding part and the delivery opening in the delivery external holding part face each other,
The external magazine when placed in the working table, a tool in the delivery internal holder by moving the rotary spindle while gripped by the main spindle and transferred to the transfer external retention part, the said delivery external holding part A tool exchanging mechanism for a machining center, wherein the tool is gripped by the rotation main shaft and moved to the delivery internal holding portion by moving the rotation main shaft .
請求項1において、上記ツールのすべては、共通部分として、周方向の1箇所又は複数箇所に保持溝を形成してなり、
上記複数の内部保持部は、上記内部受渡位置に移動したときには、上記保持溝に係合する溝係合部を一定方向へ向けるよう構成してあり、
上記複数の外部保持部は、上記外部受渡位置に移動したときには、上記保持溝に係合する溝係合部を一定方向へ向けるよう構成してあることを特徴とするマシニングセンタのツール交換機構。
In claim 1, all of the tools are formed with holding grooves at one or a plurality of locations in the circumferential direction as a common part,
The plurality of internal holding portions are configured to direct a groove engaging portion that engages with the holding groove in a certain direction when moved to the internal delivery position,
The tool changing mechanism of a machining center, wherein the plurality of external holding portions are configured to direct a groove engaging portion that engages with the holding groove in a certain direction when moved to the external delivery position .
請求項2において、上記回転主軸は、その回転位置を一定にして、上記受渡内部保持部及び上記受渡外部保持部との間でツールの受渡を行うよう構成してあることを特徴とするマシニングセンタのツール交換機構。 3. The machining center according to claim 2, wherein the rotation spindle is configured to deliver a tool between the delivery internal holding unit and the delivery external holding unit with a rotational position thereof being constant . Tool change mechanism. 請求項2において、上記回転主軸は、その回転位置を第1回転位置にして、上記受渡内部保持部との間でツールの受渡を行うと共に、その回転位置を第2回転位置にして、上記受渡外部保持部との間でツールの受渡を行うよう構成してあることを特徴とするマシニングセンタのツール交換機構。 The rotation main shaft according to claim 2, wherein the rotation main shaft is set to the first rotation position, the tool is transferred to and from the delivery internal holding portion, and the rotation position is set to the second rotation position to perform the transfer. A tool exchanging mechanism for a machining center, wherein the tool is transferred to and from an external holding unit . ツールを保持する内部保持部を複数設けた内部マガジンと、該内部マガジンに保持する複数のツールのうちのいずれかを把持し、3次元的に移動して回転加工を行う回転主軸とを備えたマシニングセンタにおいて使用するツール交換方法であって、An internal magazine provided with a plurality of internal holding portions for holding a tool, and a rotation spindle for gripping any of the plurality of tools held in the internal magazine and performing three-dimensional movement and rotation processing A tool change method used in a machining center,
上記マシニングセンタにおける、回転するよう構成された加工テーブルに対して着脱可能に設置する外部マガジンを用い、該外部マガジンには、上記ツールを保持するための外部保持部を複数形成し、  In the machining center, using an external magazine that is detachably installed on a processing table configured to rotate, the external magazine is formed with a plurality of external holding portions for holding the tool,
上記複数の内部保持部は、上記内部マガジンにおいて円周状に配列してあり、該内部マガジンは、上記複数の内部保持部を循環させて、該各内部保持部を特定の内部受渡位置に順次割り出すことができるよう構成し、  The plurality of internal holding portions are arranged circumferentially in the internal magazine, and the internal magazine circulates the plurality of internal holding portions and sequentially sets each internal holding portion to a specific internal delivery position. To be able to figure out,
上記複数の外部保持部は、上記外部マガジンにおいて円周状に配列してあり、該外部マガジンは、上記複数の外部保持部の円中心を上記加工テーブルの回転中心と一致させて該加工テーブルに設置するよう構成し、該加工テーブルは、上記複数の外部保持部を循環させて、該各外部保持部を特定の外部受渡位置に順次割り出すことができるよう構成し、  The plurality of external holding portions are arranged circumferentially in the external magazine, and the external magazine is arranged on the processing table such that the center of the circle of the plurality of external holding portions coincides with the rotation center of the processing table. The processing table is configured to circulate the plurality of external holding units so that each external holding unit can be sequentially indexed to a specific external delivery position.
上記内部マガジンの回動軸と上記加工テーブルの回動軸とは、いずれも鉛直方向に向けて設けると共に、互いに平行に配設し、  The pivot axis of the internal magazine and the pivot axis of the processing table are both provided in the vertical direction and arranged in parallel to each other.
上記回転主軸は、上記内部受渡位置に移動した上記内部保持部である受渡内部保持部に対してツールの受渡を行うと共に、上記外部受渡位置に移動した上記外部保持部である受渡外部保持部に対してツールの受渡を行うよう構成し、  The rotation main shaft delivers a tool to the delivery internal holding unit that is the internal holding unit moved to the internal delivery position, and also to the delivery external holding unit that is the external holding unit moved to the external delivery position. Configured to deliver tools to the
上記内部受渡位置と上記外部受渡位置とは、上記受渡内部保持部における受渡開口部と上記受渡外部保持部における受渡開口部とが互いに向き合う位置に設定しておき、  The internal delivery position and the external delivery position are set at positions where the delivery opening in the delivery internal holding part and the delivery opening in the delivery external holding part face each other,
上記マシニングセンタの外部において、上記外部マガジンにおける上記複数の外部保持部にツールを保持させた後、当該外部マガジンを上記加工テーブルへ搬入して設置する搬入工程と、  Outside the machining center, after a tool is held in the plurality of external holding portions in the external magazine, a carrying-in step of carrying the external magazine into the processing table and installing it;
上記受渡内部保持部におけるツールを上記回転主軸によって把持すると共に該回転主軸を移動させて上記受渡外部保持部へ移載し、上記受渡外部保持部におけるツールを上記回転主軸によって把持すると共に該回転主軸を移動させて上記受渡内部保持部へ移載する移載工程と、  The tool in the delivery internal holding unit is gripped by the rotation main shaft, and the rotation main shaft is moved and transferred to the delivery external holding unit, and the tool in the delivery external holding unit is gripped by the rotation main shaft and the rotation main shaft. A transfer step of moving the transfer to the delivery internal holding unit,
上記外部マガジンを上記加工テーブルから搬出する搬出工程とを含むことを特徴とするマシニングセンタのツール交換方法。  A method for exchanging a tool for a machining center, comprising a carry-out step of carrying out the external magazine from the processing table.
請求項5において、上記ツールのすべては、共通部分として、周方向の1箇所又は複数箇所に保持溝を形成してなり、In claim 5, all of the tools are formed with holding grooves at one or a plurality of locations in the circumferential direction as a common part,
上記複数の内部保持部は、上記内部受渡位置に移動したときには、上記保持溝に係合する溝係合部を一定方向へ向けるよう構成してあり、  The plurality of internal holding portions are configured to direct a groove engaging portion that engages with the holding groove in a certain direction when moved to the internal delivery position,
上記複数の外部保持部は、上記外部受渡位置に移動したときには、上記保持溝に係合する溝係合部を一定方向へ向けるよう構成してあることを特徴とするマシニングセンタのツール交換方法。  The machining method for a machining center according to claim 1, wherein the plurality of external holding portions are configured such that the groove engaging portions that engage with the holding grooves are directed in a certain direction when moved to the external delivery position.
請求項6において、上記移載工程においては、上記回転主軸は、その回転位置を一定にして、上記受渡内部保持部及び上記受渡外部保持部との間でツールの受渡を行うことを特徴とするマシニングセンタのツール交換方法。7. The transfer process according to claim 6, wherein in the transfer step, the rotation main shaft transfers a tool between the delivery internal holding unit and the delivery external holding unit with a constant rotational position. Machining center tool replacement method. 請求項6において、上記移載工程においては、上記回転主軸は、その回転位置を第1回転位置にして、上記受渡内部保持部との間でツールの受渡を行うと共に、その回転位置を第2回転位置にして、上記受渡外部保持部との間でツールの受渡を行うことを特徴とするマシニングセンタのツール交換方法。In claim 6, in the transfer step, the rotation main shaft sets the rotation position to the first rotation position, delivers the tool to and from the delivery internal holding portion, and sets the rotation position to the second rotation position. A tool change method for a machining center, wherein the tool is transferred to and from the transfer external holding unit in a rotational position.
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